[S7-3] Mitochondrial energy metabolism and host defense mechanism regulated by supersulfide
我々は，システインパースルフィドに代表される超硫黄分子種が，システイニルtRNA合成酵素（CARS）により種横断的に生成され，特に，ミトコンドリア型CARS（CARS2）由来の超硫黄分子が，硫黄呼吸など多様な生理機能を発揮することを明らかにしてきた．また，単離ミトコンドリアを用いた硫黄呼吸の可視化・定量解析法を独自に開発し，CARS2による超硫黄に依存した膜電位形成を精度よく定量分析することで，ほ乳類・ヒトの呼吸が，超硫黄分子と酸素分子によりハイブリッド型のエネルギー代謝であるいう生命科学史においてこれまで全く未知の事実を突き止めた．ミトコンドリアの膜電位は，NADH依存型酸化還元反応による電子伝達系により形成されるが，一方で，これと同様にNADPHを電子供与体として触媒する酵素としてNADPH oxidase（NOX）や一酸化窒素合成酵素（NOS）が知られている．このNOXやNOSによる硫黄代謝を，最近我々が確立した硫黄オミックスにより詳細に解析したところ，NOXやNOSが，NADPH:sulfur oxidoreductase（NSOR）として機能しているという驚くべき発見に繋がった．さらに，誘導型NOS（iNOS）がNSOR活性によりネズミチフス菌に対する抗菌活性を発揮していることも分かってきた．今後，ミトコンドリアにおける硫黄呼吸の全容解明，および，超硫黄分子とNOや活性酸素によるクロストークを介した新たな感染防御メカニズムの解明が期待される．